OPTIMIZACION DE MOTOR DE IMANES PERMANENTES ASISTIDO POR RELUCTANCIA SINCRONA EMPLEANDO MATERIAL DE ALTA RESISTENCIA MECANICA PARA LA LAMINACION (NIMARK 300 ALLOY)

Abstract

[ES] La mejora del almacenamiento de energía para la movilidad eléctrica se ha convertido en un tema de tendencia en I + D, mientras que el rendimiento de la maquinaria eléctrica se ha dejado de lado debido a sus enormes avances tecnológicos durante las últimas dos décadas, aunque todavía tiene una amplia gama de mejoras. Esta tesis investiga el potencial del rendimiento mejorado de un motor de resistencia sincrónica asistida por imán permanente (PMa-SynRM) considerando un material inusual para su laminación. La característica importante de este material propuesto es sus excelentes propiedades mecánicas que permiten diseños de laminación de rotor más adecuados para motores de reluctancia síncrona de alta velocidad. Sin embargo, el material es relativamente pobre en capacidad magnética. Por lo tanto, se debe realizar un análisis electromagnético y mecánico detallado para comprender el beneficio neto de emplear este material. Se han diseñado tres rotores diferentes con el mismo eje y dimensiones exteriores para probar la eficiencia electromagnética y la resistencia mecánica mediante el método de elementos finitos. El par, la reactancia total, la densidad de flujo y el campo magnético se pueden evaluar para determinar si este material con sus respectivas modificaciones proporciona un mejor rendimiento general, así como una mayor densidad de potencia para mejorar la movilidad eléctrica a través del rendimiento de la tracción eléctrica.

[EN] Energy storage improvement for electric mobility has become trending topicin I+D, whereas electric machinery performance has been left aside due toits enormous technology advances during the last two decades, even thoughit has still a wide range of improvement. This thesis investigates the poten-tial of improved performance of a Permanent Magnet Assisted SynchronousReluctance Motor (PMa-SynRM) considering an unusual material for its lam-ination. The significant feature of this proposed material is its great mechan-ical properties which enable rotor lamination designs better suited for highspeed synchronous reluctance motors. However, the material is relativelypoor in magnetic capability. Hence, a detailed electromagnetic and mechan-ical analysis has to be performed to understand the net benefit of employingthis material. Three different rotors with same shaft and outside dimensionshave been designed to test electromagnetic efficiency and mechanical resis-tance by the finite-element method. Torque, total reactance, flux density andmagnetic field can be evaluated to conclude if this material with its respectivemodifications provides a better overall performance as well as higher powerdensity to improve electric mobility through electric traction performance.